本发明涉及一种导电银浆，尤其涉及一种用于背面电极和主栅电极的导电银浆，属于太阳能电池技术领域。
背景技术：
钝化发射区和背表面钝化电池(perc)与普通硅太阳能电池最大的区别在于其背表面用氧化铝、氮化硅等薄层作为保护，背面银电极和背面铝背场不再直接与硅电池片接触，降低了表面复合速率，提高硅太阳能电池的开路电压，最终提高了硅太阳能电池的效率。
由于在电池背面增加了钝化层，背面银电极与硅电池片的直接接触面积大大降低，这将导致背面银电极与硅电池片之间的附着力降低。背面银浆中的玻璃粉在烧结过程中将背面钝化层腐蚀，虽然能提高附着力，但由于背面钝化层被破坏，硅太阳能电池的效率将明显降低。在确保背面钝化层不被破坏的基础上具有高附着力，是perc太阳能电池背面银浆的技术难点。
由于perc电池的特殊结构，直接应用于晶体硅表面的常规背电极银浆已经不能满足使用要求。主要是因为常规背电极银浆为了获得较高的拉力，往往需要腐蚀晶体硅表面，而perc电池的背表面是一层不能破坏的、起钝化作用，能提高开压、效率的alox/sinx叠层薄膜。现市面上的常规背银浆应用于perc电池后，有部分能获得高拉力，但是基本上都破坏了钝化膜，使perc电池钝化提效的作用打了折扣。因此，开发一种既能获得高效率，又能提供背电极高拉力的背电极银浆势在必行。
另外，受光面主栅线的主要功能是收集细栅线的电流并且提供组件制作时的焊接点，它需要与焊带产生优良的焊接结合力和无电阻接触。主栅浆料的材料在烧结后只与电池表面的钝化层材(如氮化硅，氧化硅等)发生结合，提供优良的机械结合力。但并不与构成硅电池的p-n结材料产生金属化欧姆接触，这样可以有效减少电池表面光电子的复合，提高电池的光电转化效率。即，用于主栅的银浆也不能破坏电池片表层的钝化层，而且要形成较强的粘结力。
中国专利申请201610655793.x通过采用限定配比的银粉、玻璃粉、有机载体制备的银浆，以总量为100％计，银粉55-70％，玻璃粉2-5％，有机载体25-43％，银粉由片状银粉和球状银粉组成，银粉采用片状、球状银粉按比例混合，玻璃粉为5-20％过渡金属氧化物、1％-10％的稀土金属氧化物、30-50％氧化铋、5-15％氧化钡、5-10％氧化硅、5-15％氧化锶、5-15％氧化锑。最终浆料细度小于10μm，粘度40-70pa·s，拉力大于4n，开压提升1-2mv，短流提高5-10ma，相对常规背银浆料效率提升0.05-0.12％，将该银浆浆料用于太阳能背钝化perc电池中，它能精准穿透sinx保护层而不穿透alox钝化层，有效保证电极点的寿命不降低，开压有提升，最终能提高电池片的光电转化效率。
但是，该技术在玻璃粉体系中引入稀土金属及氧化物，制备玻璃粉，仅通过对配方体系中玻璃粉的调配，调节玻璃粉的烧结腐蚀性，难度系数大，与电池片的匹配性差(电池片因厂家不同钝化层有所差异)，实际运用比较难。
中国专利申请201710001995.7涉及一种技术方案：玻璃粉采用pbo-sio2-tio2-b2o3-teo2-sc2o3或bi2o3-sio2-tio2-b2o3-teo2-sc2o3体系，通过向常用玻璃中引入te、ti、sc等元素，能有效减少perc硅太阳能电池背面银浆中玻璃粉的使用量，减弱对背钝化层的腐蚀性，使perc硅太阳能电池背面银浆烧结后具有优异的可焊性、耐焊性、焊接拉力和耐老化性能。通过调节玻璃粉体系内组分的配比，还能有效调节玻璃粉网络结构，使玻璃粉均一且有较低的软化点，更适合太阳能电池的工艺条件。
但是，通过配制新体系的玻璃粉，减少玻璃粉的使用量，降低烧结过程中的腐蚀性，从而降低对太阳能电池表面钝化层的破坏，控制难度较大，而且由于玻璃粉使用量降低会对银浆烧结后的粘结拉力会产生不利影响。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种确保不破坏钝化层的基础上，可以提高与硅片之间的粘结力，并且耐老化性能强，可以进一步提高太阳能电池的光电转化效率的导电银浆。
为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种导电银浆，该导电银浆的原料组成包括：导电银浆基料和有机硅化合物，以该导电银浆的总质量为100重量份计，有机硅化合物(以二氧化硅的重量计)的含量为0.1重量份-5重量份；其中，有机硅化合物用于形成氧化硅保护层。
这里需要说明的是，在本发明的导电银浆中，有机硅化合物的含量是以有机硅化合物分解得到的二氧化硅为重量基准计算的。
本发明的导电银浆，通过在导电银浆基料中添加具有特定结构的有机硅化合物，能够在银浆烧结之前形成一层氧化硅保护层，防止银浆在烧结时烧穿太阳能电池的钝化层(sinx和/或al2o3)，且该保护层与硅基片的粘附性强，最终得到的电极的焊接拉力大，耐老化性能强。
在本发明的导电银浆中，采用的有机硅化合物在低于450℃的温度下可以分解出氧化硅保护层。
进一步地，采用的有机硅化合物在230℃-380℃的温度下可以分解出氧化硅保护层。
在本发明的一具体实施方式中，采用的有机硅化合物在特定温度下可以分解出二氧化硅纳米保护层。
在本发明的导电银浆中，优选地，采用的有机硅化合物的分子量为50-1500000。
进一步地，采用的有机硅化合物的分子量为3000-50000。
本发明的导电银浆在烧结温度下能够在钝化层表面形成一层氧化硅保护层(具体可以为二氧化硅纳米保护层)，由于保护层结构中硅氧键性能稳定，耐温性强，能够有效保证后续高温烧结时玻璃粉不腐蚀钝化层，同时该保护层与硅基片的粘结性好，使得导电银浆具有较好的焊接拉力和老化性能。
在本发明的导电银浆中，采用的有机硅化合物可以为硅氧烷、硅氧烷树脂、硅烷、聚硅烷中的一种或几种的组合。
进一步地，采用的有机硅烷化合物可以为硅氧烷树脂和/或硅氧烷。
在本发明的导电银浆中，采用的硅氧烷包括烷基硅氧烷和/或烷氧基硅氧烷。
其中，硅氧烷可以包括甲基硅氧烷、乙基硅氧烷、丙基硅氧烷、丁基硅氧烷、苯基硅氧烷、甲氧基硅氧烷、乙氧基硅氧烷、丙氧基硅氧烷、丁氧基硅氧烷和苯氧基硅氧烷中的一种或几种的组合。
在本发明的导电银浆中，采用的硅氧烷树脂为具有烷基、芳基、或芳烷基的硅氧烷树脂。
具体而言，采用的硅氧烷树脂为容易得到能够形成耐久性优异的氧化硅中间层，且容易得到可以填充至微小空间的含硅树脂的组合物。
在本发明的导电银浆中，硅氧烷树脂中采用的烷基为有利于硅形成耐热性良好的氧化硅保护层的烷基。
更进一步地，采用的烷基可以为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或叔丁基。
在本发明的导电银浆中，硅氧烷树脂中具有的芳基可以为苯基、萘基、蒽基、菲基、联苯基、芴基或芘基。
在本发明的导电银浆中，硅氧烷树脂中具有的芳烷基可以为苄基或苯乙基。
在本发明的导电银浆中，采用的硅烷可以为甲基硅烷化合物、乙基硅烷化合物、丙基硅烷化合物、丁基硅烷化合物、苯基硅烷化合物、羟基苯基硅烷化合物、奈基硅烷化合物、苄基硅烷化合物、氢硅烷化合物、甲基氢硅烷化合物、乙基氢硅烷化合物、丙基氢硅烷化合物、丁基氢硅烷化合物、苯基氢硅烷化合物、二甲基硅烷化合物、二乙基硅烷化合物、二丁基硅烷化合物、二苯基硅烷化合物、甲基乙基硅烷化合物、甲基丙基硅烷化合物、甲基丁基硅烷化合物、甲基苯基硅烷化合物、甲基(羟基苯基)硅烷化合物、乙基丙基硅烷化合物、乙基丁基硅烷化合物、乙基(羟基苯基)硅烷化合物、丙基(羟基苯基)硅烷化合物、丙基丁基硅烷化合物、丙基(苯基)硅烷化合物。
这里需要说明的是，上述硅烷可以采用的物质属于硅烷化合物的一个小分支，其代表是含有某一类基团的硅烷化合物。比如，甲基硅烷化合物是指含有甲基的硅烷化合物。
在本发明的导电银浆中，采用的聚硅烷可以是直链的、支链的、也可以为网状的，还可以为环状的；优选具有直链或支链的链状结构的聚硅烷。
进一步地，采用的聚硅烷为含有硅烷醇基或烷氧基的聚硅烷。
在本发明的导电银浆中，对导电银浆基料的原料组成没有特殊要求。采用的导电银浆基料含有银粉、玻璃粉和有机载体。
进一步地，以该导电银浆的总质量为100重量份计，采用的导电银浆基料含有30重量份-85重量份的银粉、1重量份-5重量份的玻璃粉和10重量份-50重量份的有机载体。
在本发明的导电银浆中，对采用的玻璃粉没有特殊要求，本领域常用的玻璃粉组合物均可。
其中，玻璃粉组合物一般经过混合-熔制-淬冷-研磨-洗涤过滤-烘干的工序制备得到。
在本发明的导电银浆中，对采用的银粉没有特殊要求，可以本领域常规的银粉。
在本发明的导电银浆中，对有机载体的原料组成没有特殊要求，本领域常规的有机载体即可。比如，有机载体可以包含纤维素树脂、溶剂和添加剂。
其中，纤维素树脂可以为乙基羟乙基纤维素、硝化纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或几种的组合。
其中，溶剂可以为松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚醋酸酯、石油醚和松节油中的一种或几种的组合。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种导电银浆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
步骤一：将银粉、玻璃粉、有机载体与有机硅化合物混合，搅拌均匀；
或者，
在制备有机载体时加入有机硅化合物，搅拌，然后再与银粉、玻璃粉混合，搅拌均匀；
步骤二：研磨1h-3h，过滤，得到细度≤10μm，粘度为30pa·s-100pa·s的导电银浆。
在本发明的制备方法中，采用的有机硅化合物可以与导电银浆基料一起混合，也可以在制备有机载体时与有机载体的原料混合后，再与导电银浆基料的其他原料混合。
在本发明的制备方法中，有机载体可以通过以下步骤制备得到：
在60℃-90℃条件下将纤维素树脂溶解于溶剂中，并加入添加剂，搅拌均匀过滤，得到有机载体。
当有机硅化合物在有机载体的制备过程中添加时，可以在上述制备过程中添加，然后再与导电银浆基料中的其他原料混合，得到导电银浆。
本发明还提供了一种电极，该电极由本发明的上述导电银浆制备而成。这里需要说明的是，该电极包括但不限于背面电极和主栅电极。其中，背面电极可以为背面钝化(perc)电池的背面电极；主栅电极可以为常规电池和perc电池的正面主栅电极。
本发明的电极的粘结力好，耐老化性能好，银含量低，成本低。
本发明提供了一种太阳能电池，该太阳能电池含有本发明的上述电极。这里需要说明的是，该太阳能电池包括但不限于perc太阳能电池。
本发明的太阳能电池具有较高的光电转化效率。
在本发明的一具体实施方式中，该perc太阳能电池为单晶perc太阳能电池或多晶perc太阳能电池。
在本发明的一具体实施方式中，perc太阳能电池可以通过以下步骤制备得到：
通过制绒、扩散、背面抛光、刻蚀和去杂质玻璃、背面沉积钝化层、正面沉积减反射层，得到perc太阳能电池硅片；
在上述硅片背光面采用丝网印刷的方式印刷背面银浆和背场铝浆，烘干后在硅片正面用丝网印刷正面银浆，入隧道炉在150℃-200℃烘干，并进行升温烧结(230℃-380℃形成氧化硅保护层，升温至600℃-800℃烧结，峰值烧结时间为1s-3s)，得到太阳能电池。
其中，正面细栅电极银浆、背场铝浆料均为本领域常规浆料，没有特殊限定。背面银浆为本发明的导电银浆，正面主栅电极是由本发明的导电银浆形成的。
本发明的导电银浆通过丝网印刷到电池表面后，经烘干，溶剂及小分子量树脂等挥发，低温烧结时有机硅化合物生成氧化硅保护层，能在硅基的钝化层上形成一层防护层，随着温度进一步升高玻璃粉溶解并与银粉一起烧结，该氧化硅保护层能够有效保护钝化层，使钝化层不被烧穿，同时与硅片之间能够形成较好的粘结力。
本发明的导电银浆，通过添加有机硅化合物，可以在银浆烧结时在钝化层(sinx或al2o3)硅基上形成一层氧化硅保护层，保护钝化层不被银浆烧穿；另一方面，可以增强烧结后银电极与硅基片的粘附性，提高焊接拉力，进而提高光电转化效率。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
perc是指钝化发射区和背表面钝化电池(passivatedemitterrearcontact)，是在常规电池的基础上在背面做一层氧化铝+氮化硅的钝化层。硅片内部和硅片表面的杂质及缺陷会对太阳能电池的性能造成负面影响，钝化工序就是通过降低表面载流子的复合来减小缺陷带来的影响，从而保证电池的效率。
正电极包括设置在硅片受光面的细栅线，设置在细栅线上方的主栅线。
实施例
本实施例提供了一种导电银浆，其是通过以下步骤制备得到的。
制备玻璃粉组合物：将原料混合(氧化铋45份，氧化硅18份，氧化铝20份，氧化硼15份，氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钡、氧化锌共2份)，然后进行熔融、淬冷、研磨、水洗工艺，得到玻璃粉组合物；
制备有机载体：将溶剂(丁基卡必醇醋酸酯75份)、纤维素树脂(乙基纤维素10份)、添加剂(油酸4份、聚丙二醇3份、聚酰胺蜡8份)混合，得到有机载体；
制备导电银浆，银粉、玻璃粉、有机载体和有机硅化合物混合，
或者，在制备有机载体时与有机载体的原料混合后，再与导电银浆基料的其他原料混合；这里具体的原料组成参见表1；
搅拌均匀，转至三辊机研磨1-3小时，细度≤10μm，粘度控制在30pa·s-100pa·s，得到导电银浆。
表1
本实施例还提供了perc太阳能电池，可以通过以下步骤制备得到：
通过制绒、扩散、背面抛光、刻蚀和去杂质玻璃、背面沉积钝化层、正面沉积减反射层，得到perc太阳能电池硅片；
在上述硅片背光面采用丝网印刷的方式印刷背面银浆和背场铝浆，烘干后在硅片正面用丝网印刷正面银浆，入隧道炉在150℃-200℃烘干，并进行升温烧结(230℃-380℃形成氧化硅保护层，升温至600℃-950℃烧结，峰值烧结时间为1s-3s)，得到太阳能电池；
其中，正面细栅电极银浆、背场铝浆料均为本领域常规浆料，没有特殊限定。背面银浆为本实施例的导电银浆，正面主栅电极是由本实施例的导电银浆形成的。
将上述太阳能电池进行性能测试，测试结果如表2所示。
其中太阳能电池片电性能测试，使用太阳能模拟电效率测试仪，在标准条件下测试(am1.5，1000w/m2，25℃)。
拉力测试步骤为：
将导电银浆印刷在半成品太阳能电池片的背面，经烧结后，用铜锡焊带将背电极焊接，进行180°剥离试验，得到拉力测试结果；将焊接后电池片放置到150°烘箱中2h，取出后进行测试，得到老化后拉力测试结果。
表2
以上实施例说明，本发明的导电银浆可以在确保不破坏钝化层的基础上，提高与硅基片之间的粘结力，且耐老化性好，可以提高太阳能电池的光电转化效率。